專利名稱：采用異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管的功率放大器的控制方法和控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尤其在采用異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管功率放大器時，對移動無線通信終端發(fā)送的信號的增益進(jìn)行控制的方法。
為此，終端包括接收輸入功率并發(fā)送放大的輸出功率的功率放大器，增益依賴于饋送到放大器的控制電壓。
采用異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管(HBT)技術(shù)的某些功率放大器比采用其它技術(shù)的功率放大器更有效、尺寸更小。
在某些情況下，移動終端制造商采用的傳輸結(jié)構(gòu)為零中頻結(jié)構(gòu)。在這種類型的結(jié)構(gòu)中，由于這種結(jié)構(gòu)可以降低成本并減小尺寸，所以與增益有關(guān)的振幅變換系數(shù)(簡稱為AM/AM轉(zhuǎn)換系數(shù))是一個非常重要的參數(shù)。在零中頻結(jié)構(gòu)中，降低AM/AM轉(zhuǎn)換系數(shù)有關(guān)的頻譜是關(guān)鍵因素。
在采用異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管的功率放大器中對放大器的低輸出功率的頻譜降低非常嚴(yán)重，因為放大器接收高輸入功率。
為此，本發(fā)明的一個目的是減輕這些缺陷，因此建議了一種使得在減少顯著頻譜降低的零中頻傳輸結(jié)構(gòu)中使用采用異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管的功率放大器的方法和電路。
在優(yōu)選實施例中，如果輸出功率低于預(yù)定極限值，則降低輸入功率。
本發(fā)明還提供了一種用于對在零中頻結(jié)構(gòu)中接收輸入功率并發(fā)送放大的輸出功率的異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管功率放大器發(fā)射的功率進(jìn)行控制的電路，該電路包括用于檢測輸出功率并改變功率放大器的控制電壓的裝置以及用于改變功率放大器的輸入功率的裝置。
如果輸出功率低于預(yù)定極限值，則優(yōu)先采用改變功率放大器的輸入功率的裝置將它降低。
用于改變功率放大器的輸入功率的裝置的優(yōu)勢在于包括可變衰減器。
在一個特定實施例中，控制電路包括可變增益前置放大器。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種包括根據(jù)本發(fā)明的功率控制電路的無線通信終端。
通過參考附圖對本發(fā)明的說明性的非限制性實施例進(jìn)行說明，可以更好地理解本發(fā)明。
圖2示出用于實現(xiàn)本發(fā)明的裝置的圖形表示。


圖1示出對于饋送到功率放大器的各控制電壓值Vc(Vc1至Vc4電壓逐漸降低)，作為輸入功率Pin的函數(shù)的輸出功率的漸變過程的各種曲線圖。
通過在輸入功率Pin固定時改變控制電壓Vc，可以改變功率放大器的輸出功率Pout。
例如，對于移動無線通信終端，前置功率放大器對產(chǎn)生輸出功率Pout的功率放大器提供固定輸入功率Pin。在輸入功率Pin固定時利用控制電壓Vc改變輸出功率Pout的值。
圖1示出對應(yīng)于功率放大器線性工作區(qū)的第一區(qū)域A和對應(yīng)于功率放大器的非線性工作區(qū)的第二區(qū)域B。
移動無線通信領(lǐng)域通常使用的工作區(qū)域通常位于圖1所示的輸入功率Pin1附近。在其以非線性運行的此區(qū)域功率放大器可以獲得最佳性能。
然而，利用通過改變控制電壓Vc改變輸出功率Pout的此方法，如果控制電壓Vc降低，就降低了AM/AM轉(zhuǎn)換系數(shù)以獲得低輸出功率Pout。
在這種情況下，如果必需的輸出功率Pout變得太低，根據(jù)本發(fā)明的方法可以調(diào)節(jié)輸入功率Pin。
如果降低對終端的運行過程進(jìn)行校正所需的輸出功率Pout，則控制電壓會降低到這樣的程度，以致作為零中頻結(jié)構(gòu)內(nèi)的重要參數(shù)的AM/AM轉(zhuǎn)換系數(shù)被過度降低。
對于同一輸出功率Pout4，將輸入功率Pin從值Pin1位移到較低常數(shù)值Pin2會將控制電壓Vc從值Vc4變?yōu)槊黠@更高的值Vc1。然后，功率放大器以線性模式運行，因此所給出的低輸出功率電平不會降低效率。
圖2示出適于實現(xiàn)本發(fā)明方法的電路的圖形表示。
該電路包括接收輸入功率Pin并將放大后的輸出功率Pout發(fā)送到從終端發(fā)射無線電信號的天線2的功率放大器1。
在其輸入端從本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)公知的電路(未示出)接收輸入信號P1的前置放大器3輸出輸入功率Pin。前置功率放大器3產(chǎn)生功率P2，功率P2通過本技術(shù)領(lǐng)域公知的濾波器4之后提供輸入功率Pin饋送到功率放大器。
該裝置還包括功率放大器1的控制環(huán)路，該環(huán)路包括用于檢測輸出功率Pout并用于改變功率放大器1的控制電壓Vc的裝置5。
為本技術(shù)領(lǐng)域所公知的裝置5通過改變固定輸入功率Pin的控制電壓Vc的電平來改變輸出功率Pout。
該電路進(jìn)一步包括用于改變功率放大器1的輸入功率Pin的裝置6。
根據(jù)必需的輸出功率電平Pout，通過直接施加到前置功率放大器3，裝置6適于降低輸出功率P2并因此降低輸入功率Pin。
為此，例如，前置功率放大器3可以是可變增益功率放大器。在不同實施例中，用于控制并改變輸入功率Pin的裝置6還可以包括可變衰減器，用于改變前置功率放大器3的輸入功率P1?？勺兯p器是一種通過對其電壓和電流進(jìn)行控制使它具有可變衰減值的衰減器。因此，例如當(dāng)?shù)陀谠诳刂蒲b置6內(nèi)編程的預(yù)定輸出功率Pout時，異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管功率放大器1的輸入功率Pin就降低，這樣就可以提高功率放大器1的控制電壓Vc。
高于輸出功率Pout的預(yù)定值時，根據(jù)參考現(xiàn)有技術(shù)說明的方法，裝置繼續(xù)運行。因此，對于足夠高的輸出功率值Pout，僅利用用于改變控制電壓Vc的裝置5對輸出功率Pout的值進(jìn)行控制。
在零中頻結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明使得它可以采用異質(zhì)結(jié)雙極型結(jié)晶體管功率放大器，與采用其它技術(shù)的功率放大器的緊密度和效率比較，異質(zhì)結(jié)雙極型結(jié)晶體管功率放大器的緊密度和效率得到明顯改善。
此外，在對裝備上述采用本發(fā)明方法的裝置的無線通信終端的電池進(jìn)行更換或充電期間的運行時間被大大提高，它與該終端的功率放大器1要求的功率直接相關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種在零中頻結(jié)構(gòu)中對接收輸入功率并發(fā)送放大的輸出功率的異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管功率放大器輸出的功率進(jìn)行控制的方法，所述方法包括檢測所述輸出功率并利用控制環(huán)路改變所述功率放大器的控制電壓的步驟以及改變所述功率放大器的所述輸入功率的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中如果所述輸出功率低于預(yù)定極限值，則降低所述輸入功率。
3.一種在零中頻結(jié)構(gòu)中用于對接收輸入功率并發(fā)送放大的輸出功率的異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管功率放大器發(fā)射的功率進(jìn)行控制的電路，所述電路包括用于檢測所述輸出功率并改變所述功率放大器的控制電壓的裝置以及用于改變所述功率放大器的所述輸入功率的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其中如果所述輸出功率低于預(yù)定極限值，則用于改變所述功率放大器的所述輸入功率的所述裝置適于降低所述輸入功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，該電路包括可變增益前置放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其中用于改變所述功率放大器的所述輸入功率的所述裝置包括可變衰減器。
7.一種包括根據(jù)權(quán)利要求3至6之任一所述的功率控制電路的無線通信終端。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種在零中頻結(jié)構(gòu)中對接收輸入功率并發(fā)送放大的輸出功率的異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管功率放大器輸出的功率進(jìn)行控制的方法,該方法包括檢測輸出功率并利用控制環(huán)路改變功率放大器的控制電壓的步驟以及改變功率放大器的輸入功率電平的步驟。
文檔編號H03G3/10GK1340912SQ01125239
公開日2002年3月20日 申請日期2001年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月31日
發(fā)明者弗蘭克·格勒沃里, 盧克·列納德－得阿維爾 申請人:阿爾卡塔爾公司